Dalam beberapa jenis peralatan elektronik terjadi perubahan energi. Contohnya listrik menjadi energi panas atau energi gerak. Untuk mengubah energi listrik menjadi gerakan dibutuhkan komponen bernama solenoid. Apa pengertian solenoid yang sebenarnya?
Solenoid bukan termasuk ke dalam komponen dasar elektronika, namun cukup sering dijumpai. Terutama pada peralatan yang mengubah energi listrik menjadi gerak.
Contents
Pengertian Solenoid
Solenoid atau solenoida merupakan seperangkat elemen elektromagnetik yang mampu mengubah bentuk energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan. Jenis gerakan yang umumnya dihasilkan oleh elemen ini adalah pull atau tarikan dan push atau dorongan.
Solenoid tersusun atas satu kumparan listrik atau electrical coil yang dililitkan pada sebuah tabung berbentuk silinder dan dilengkapi dengan plunger. Plunger atau aktuator ferro magnetik tersebut bisa bergerak keluar dan masuk bodi kumparan dengan leluasa.
Aktuator atau actuator sendiri merupakan alat mekanik yang bisa bergerak atau mengatur suatu mekanisme. Solenoid merupakan anggota dari kelompok elemen transduser. Sebagai informasi, transduser adalah alat yang bisa mengubah satu bentuk energi ke bentuk energi lain.
Aplikasi solenoid umumnya adalah untuk mengoperasikan dan menggerakkan mekanisme robotik, sebagai saklar listrik (solenoid switch), membuka dan menutup valve atau katup, serta membuka dan menutup pintu secara otomatis menggunakan energi listrik.
Solenoid yang bisa membuka serta menutup suatu katup dapat disebut dengan istilah solenoid valve atau solenoid katup. Solenoid katup terdiri dari beberapa jenis di antaranya solenoid valve air dan solenoid valve gas.
Jenis-Jenis Solenoida (Solenoid)
Pada umumnya, solenoid terbagi ke dalam dua jenis ,yaitu Linear Electro Mechanical Actuator (LEMA) dan rotary solenoid atau solenoid rotasi. Berikut uraiannya:
Solenoida Linier (Linear Solenoid)
Solenoid linear merupakan sebuah peralatan elektromagnetik yang dapat mengubah bentuk energi listrik ke dalam bentuk energi gerakan mekanis maupun sinyal magnetik.
Solenoid yang satu ini disebut linear karena aktuator atau plungernya bergerak dengan cara linier. Tipe solenoid yang satu ini terbagi menjadi dua tipe berdasarkan gerakan yang dihasilkan, yaitu pull type atau tipe tarik dan push type atau tipe dorong.
Keduanya memiliki struktur dan susunan yang sama, perbedaannya hanya terletak pada arah pegas dan desain plunger. Bagian ini bertugas untuk menentukan arah gerakan.
Cara Kerja Solenoida Linier
Saat mendapatkan masukan berupa arus listrik, koil akan menghasilkan suatu medan magnet yang dapat menarik plunger masuk ke dalam pusat koil. Gerakan tersebut menyebabkan pegas yang ada di salah satu ujung plunger mengalami kompresi.
Fluks magnetik yang dihasilkan oleh koil di atas sangat berpengaruh terhadap kecepatan dan gaya yang dihasilkan oleh plunger. Medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh koil akan hilang ketika listrik dimatikan. Dengan begitu, plunger pun akan terlepas dan kembali ke posisi awal.
Aplikasi solenoid linier sangat sering dijumpai pada alat yang butuh gerakan keluar masuk maupun buka tutup. Contohnya adalah pada kunci pintu elektronik, pintu irigasi, robotika, dan pengatur katup pneumatic.
Solenoida Rotasi (Rotary Solenoid)
Selain solenoid linear, di pasaran juga tersedia solenoid jenis lain yang menggunakan gerakan memutar atau rotasi. Gerakan memutar ini bisa searah maupun berlawanan dengan arah gerakan jarum jam.
Fungsi dari solenoid rotasi adalah sebagai pengganti fungsi motor stepper maupun DC kecil yang memiliki sudut gerakan sangat kecil. Nah, ketahui juga tentang pengertian motor DC, untuk menambah wawasan kita.
Solenoid tersedia dalam beberapa pilihan sudut gerakan, contohnya 90⁰, 60⁰, 45⁰, 35⁰, dan 25⁰. Selain itu, solenoid rotasi juga tersedia dengan pilihan gerakan dengan sudut tertentu lalu kembali ke titik awal. Misalnya dari posisi 0 menuju 90⁰, kemudian kembali ke 0 lagi.
Cara Kerja Solenoida Rotasi
Solenoid rotasi tersusun atas gulungan konduktor yang dililitkan pada sebuah rangka bermaterial baja dengan disk magnetik yang tersambung langsung ke bagian atas koil atau poros output. Medan elektromagnetik akan membentuk kutub utara dan selatan ketika dialiri listrik.
Kutub-kutub tersebut memberikan gaya penolakan terhadap magnet permanen yang ada di dekatnya. Gaya ini menyebabkan terjadinya gerakan memutar. Aplikasi solenoid rotasi bisa dijumpai pada alat-alat otomatis dan printer dot matriks.
Penggunaan Solenoid pada Kehidupan Sehari-hari
Pengertian solenoid juga diaplikasikan pada beberapa peralatan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini penjelasannya:
1. Bel Listrik
Bunyi yang dihasilkan oleh bel listrik merupakan hasil dari kinerja solenoid di dalamnya. Besi yang ada di dalam bel listrik akan berubah menjadi magnet ketika dialiri oleh listrik. Magnet tersebut menarik besi lentur yang kemudian memukul dinding besi sehingga menghasilkan bunyi.
Aliran listrik dihubungkan dan diputus secara berulang-ulang dengan sangat cepat, sehingga menghasilkan bunyi bel listrik seperti yang kita dengar.
2. Speaker
Ada dua buah magnet di dalam speaker, yang pertama adalah magnet permanen. Sedangkan magnet kedua akan muncul jika terdapat arus listrik yang masuk. Kutub negatif magnet permanen menarik kutub positif elektromagnet.
Hal ini juga berlaku sebaliknya, yaitu kutub negatif elektromagnet tertarik oleh kutub positif magnet permanen. Adanya gaya tarik menarik ini menyebabkan adanya pertukaran orientasi pada kutub elektromagnet.
Gerakan tersebut akan mendorong koil suara secara terus menerus dan menghasilkan suara yang bisa didengar.
3. Pesawat Telepon
Pesawat telepon terdiri dari dua bagian utama, yaitu speaker dan mikrofon. Fungsi dari mikrofon adalah mengubah gelombang suara menjadi listrik. Suara yang ditangkap oleh mikrofon pada perangkat telepon dapat menggetarkan diafragma.
Gelombang listrik hasil yang dihasilkan oleh mikrofon dikirimkan kepada penerima di seberang sana. Gelombang listrik yang berhasil diterima akan membuat membran speaker bergetar, sehingga muncul suara.
4. Kunci Pintu Listrik
Kunci listrik pada pintu terhubung langsung dengan saklar. Ketika saklar ada di posisi ON atau dialiri listrik, solenoid aktif dan menghasilkan gaya elektromagnetik. Gaya tersebut menarik pengunci pintu sehingga bisa terbuka. Ketika saklar mati, pintu akan terkunci kembali.
5. Detektor Logam
Detektor logam terdiri atas kumparan besar yang mendapatkan input berupa arus listrik, sehingga menghasilkan medan elektromagnetik. Ketika alat detektor logam mendekat ke material logam, besarnya gaya elektromagnetik dihubungkan dengan alarm dan menghasilkan bunyi.
Simpulan yang bisa ditarik dari penjelasan di atas yaitu pengertian solenoid merupakan komponen listrik yang berguna untuk mengubah energi listrik menjadi bentuk lain. Nah, untuk menambah pengetahuan kita tentang dunia kelistrikan, sangat dianjurkan untuk belajar pengertian arus listrik.